※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、国家標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合体です。国際規格の作成作業は通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。政府および非政府の国際機関も ISO と連携してこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するあらゆる事項について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の開発に使用される手順と、そのさらなる保守を目的とした手順は、ISO/IEC 指令第 1 Part に記載されています。特に、さまざまなタイプの ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令Part 2 部の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)
ISO は、この文書の実装には特許の使用が含まれる可能性があることに注意を促します。 ISO は、請求された特許権に関する証拠、有効性、または適用可能性に関していかなる立場もとりません。この文書の発行日の時点で、ISO はこの文書の実装に必要となる可能性のある特許の通知を受け取っていません。ただし、実装者は、これが www.iso.org/patents で入手可能な特許データベースから取得できる最新の情報を表していない可能性があることに注意してください。 ISO は、かかる特許権の一部またはすべてを特定する責任を負わないものとします。
本書で使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、推奨を構成するものではありません。
規格の自主的な性質、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および貿易の技術的障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) 原則への ISO の準拠に関する情報については、以下を参照してください。 www.iso.org/iso/foreword.html
この文書は、技術委員会 ISO/TC 138「流体輸送用プラスチック パイプ、継手およびバルブ」 、小委員会 SC 5「プラスチック材料のパイプ、継手およびバルブおよびその付属品の一般特性 - 試験方法および基本仕様」によって作成されました。
1 スコープ
この文書では、流体の輸送に使用される、パイプとパイプ、パイプと継手、および継手と継手などのポリエチレン突合せ融着 (BF) 継手の飛行時間回折 (TOFD) 試験について説明します。この文書は、BF ジョイント内の空隙、介在物、融合の欠如、位置ずれ、粒子汚染などの欠陥を検出するためのテストを提供します。この文書は、超音波に対する障壁のないポリエチレンのパイプおよび継手にのみ適用されます。
この文書には、この試験手法を適用するために不可欠な手順の資格要件と担当者の資格に関するガイダンスも記載されています。
この文書では、ポリエチレン BF ジョイントの機器、試験の準備と実施、適応症の評価と報告について説明します。
受け入れ基準については、この文書では説明しません。
注 1現在、実験室では、壁厚 8 mm ～ 100 mm のポリエチレン突合せ融着ジョイントおよび/または基準ブロックに TOFD を使用した経験があります。 [ 1][2][3][4][5][6] 高密度ポリエチレン (HDPE) パイプの突合せ融着継手の現場での経験が報告されています。 [ 7]
注 2研究室間テストにより、TOFD が突合せ固定関節の完全性評価を強化するための実行可能な方法であることが示されました。 [ 13]
2 規範的参照
以下の文書は、その内容の一部またはすべてがこの文書の要件を構成する形で本文中で参照されています。日付が記載された参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。
3 用語と定義
この文書の目的のために、ISO 5577 および以下に示されている用語と定義が適用されます。
ISO と IEC は、標準化に使用する用語データベースを次のアドレスで維持しています。
3.1
常温核融合
汚染以外の理由により、接合界面で分子が適切に絡み合うためのポリマー鎖の分子間拡散が不完全である
注記 1: 常温融着により、接合部の延性が大幅に低下するなど、接合部の完全性が不十分になります。
3.2
包含
融着継手に異物が閉じ込められている
3.3
融合の欠如
界面での分子の絡み合いによるポリマー鎖の分子間拡散が存在しない
注記 1:溶融欠陥がない場合、欠陥の位置で完全に分離します。
3.4
溶融融解ゾーン
MFZ
融着界面を含み、突合せ融着接合プロセス中の結晶融解の限界を反映する界面の両側に境界があるゾーン。
注記 1: MFZ を図 1 に示します。
3.5
位置ずれ
接続するパイプ/継手の軸間のオフセット
3.6
微粒子汚染
溶融界面に存在する空気中の粉塵などの細かい粒子、または砂や砂利などの粗い粒子
3.7
表面の欠陥
突合せ融着ジョイントの内径または外径表面の不完全さ
3.8
空所
突合せ融着ジョイント内の空のスペース (またはエアポケット)
3.9
飛行時間型回折像
TOFD画像
飛行時間型回折セットアップを移動しながら隣接する A スキャンを収集することによって構築された 2 次元画像
注記 1: A スキャンの信号振幅は、通常、グレースケール値で表されます。
3.10
飛行時間型回折のセットアップ
TOFDのセットアップ
プローブの配置は、プローブの特性 (周波数、プローブ要素のサイズ、ビーム角度、波のモードなど)、プローブの位置、プローブの中心間隔、およびプローブのペアの数によって定義されます。
3.11
サンプル中心分離
PCS
2つのプローブのインデックスポイント間の距離
注記 1:曲面上に配置された 2 つのプローブのプローブ中心間隔は、2 つのプローブ指標間の直線の幾何学的間隔であり、表面に沿って測定された距離ではありません。
3.12
スキャン増分
スキャン方向の連続するデータ収集ポイント間の距離
3.13
誤報
不完全なものが存在しないのにそれを報告する
参考文献
| 1 | ヒョンタイ・リムとテギョン・キム。クラス III HDPE 配管突合せ融着ジョイントのための超音波 NDT 技術の調査、KSNT カンファレンス、昌原、韓国、2015 年 10 月 28 ～ 30 日 |
| 2 | ヒョンタイ・リムとテギョン・キム。 HDPE パイプジョイントにおける NDE 技術と関連する研究開発の最近の傾向、KPVP カンファレンス、釜山、韓国、2014 年 12 月 4 ～ 5 日 |
| 3 | Byungho park, Wonnyung Heo, Hyunsang cho: 「原子力発電所の HDPE 突合せ融着検査のためのフェーズド アレイと飛行時間回折法の応用」、KSNT カンファレンス、ソウル、韓国、2014 年 10 月 23 ～ 24 日 |
| 4 | PNNL テクニカル レター レポート 2008 HDPE 突合せ融着配管ジョイントの融着不足の検査に関する NDE 法の予備評価 |
| 5 | Munns IJ, G eorgiou GA ポリエチレンパイプの突合せ融着部の超音波および放射線撮影による NDT, プラスチックパイプ IX カンファレンス、エディンバラ、英国、1995 年 9 月 18 ～ 21 日 |
| 6 | ポリエチレンパイプの非破壊検査を統合したトラフトンMJ 溶接、プラスチックパイプ XI カンファレンス、ミュンヘン、ドイツ、2001 年 9 月 3 ～ 6 日。 |
| 7 | ICONE17-75997, HDPE パイプ融着検査の TOFD の使用強化、2009 年 7 月。 |
| 8 | ISO/TS 16829, 非破壊検査 — 自動超音波検査 — システムの選択と適用 |
| 9 | EN 12668-1, 非破壊検査 — 超音波検査装置の特性評価と検証 — 機器 |
| 10 | ASTM E3044M, ポリエチレン突合せ融着ジョイントの超音波試験の標準実施 |
| 11 | Sunwoong Choi, ピンステーキングプレゼンテーション、ISO/TC138/SC5/WG17 会議、2018 年 2 月、デルフト |
| 12 | Ryan Wolfe, Craig Stover, Doug Munson, ステータス HDPE プロジェクト、ASME ボイラーおよび圧力容器コード会議、2018 年 5 月、ダラス |
| 13 | ジョルグ。 WERMELINGER, PE 突合せ融着ジョイントの NDT のラウンド ロビン テスト: PAUT, TOFD, MW および BBBT – 最終レポート、ISO/TC138/SC5/WG17 文書 N323, 2021 年 5 月 |
| 14 | Troughton MJ 「ポリエチレンパイプの突合せ融着継手の非破壊検査技術の開発と検証 (WINDEPP)最終報告書」、欧州委員会が資金提供したプロジェクト番号: BES2-5611, 2001 年 10 月 |
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a) patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a) patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at www.iso.org/patents . ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html .
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 138, Plastics pipes, fittings and valves for the transport of fluids, Subcommittee SC 5, General properties of pipes, fittings and valves of plastic materials and their accessories -- Test methods and basic specifications.
1 Scope
This document describes the time of flight diffraction (TOFD) testing of polyethylene butt fusion (BF) joints, including pipe-to-pipe, pipe-to-fitting and fitting-to-fitting joints, used for the conveyance of fluids. This document provides a test to detect imperfections such as voids, inclusions, lack of fusions, misalignment and particulate contamination in the BF joints. The document only applies to polyethylene pipes and fittings without a barrier to ultrasonic waves.
This document also provides requirements for procedure qualification and guidance for personnel qualifications, which are essential for applying this test technique.
This document covers the equipment, the preparation and performance of the test, the indication assessment and the reporting for polyethylene BF joints.
Acceptance criteria are not covered in this document.
NOTE 1 At present, laboratory experiences exist on the use of TOFD for polyethylene butt fusion joints and/or reference blocks of wall thickness between 8 mm to 100 mm.[1][2][3][4][5][6] Field experience on butt fusion joints in high density polyethylene (HDPE) pipes has been reported.[7]
NOTE 2 Interlaboratory testing has shown that TOFD is a viable method for enhancing the integrity assessment of butt fusion joints.[13]
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
- ISO 5577, Non-destructive testing — Ultrasonic testing — Vocabulary
- ISO 9712, Non-destructive testing — Qualification and certification of NDT personnel
- ISO 13953, Polyethylene (PE) pipes and fittings — Determination of the tensile strength and failure mode of test pieces from a butt-fused joint
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 5577 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
cold fusion
incomplete intermolecular diffusion of polymer chains for proper molecular entanglement at the joint interface due to reasons other than contamination
Note 1 to entry: Cold fusion results in insufficient joint integrity, including significant reduction of joint ductility.
3.2
inclusion
foreign material trapped in the fusion joint
3.3
lack of fusion
absence of intermolecular diffusion of polymer chains for molecular entanglement at the interface
Note 1 to entry: A lack of fusion flaw results in complete separation at the flaw location.
3.4
melt fusion zone
MFZ
zone containing the fusion interface and having boundaries on either side of the interface which reflect the limits of crystalline melting during the butt fusion jointing process
Note 1 to entry: The MFZ is shown in Figure 1.
3.5
misalignment
offset between the axis of the pipes/fittings to be jointed
3.6
particulate contamination
fine particles, such as airborne dust, or coarse particles, such as sand and grit, that are present at the fusion interface
3.7
surface imperfection
imperfection on the ID or OD surface of the butt fusion joint
3.8
void
empty space (or air pocket) in a butt fusion joint
3.9
time-of-flight diffraction image
TOFD image
two-dimensional image, constructed by collecting adjacent A-scans while moving the time-of-flight diffraction setup
Note 1 to entry: The signal amplitude of the A-scan is typically represented by grey-scale values.
3.10
time-of-flight diffraction setup
TOFD setup
probe arrangement defined by probe characteristics (e.g. frequency, probe element size, beam angle, wave mode), probe position, probe centre separation, and the number of probe pairs
3.11
probe centre separation
PCS
distance between the index points of the two probes
Note 1 to entry: The probe centre separation for two probes located on a curved surface is the straight-line, geometric separation between the two probe indexes and not the distance measured along the surface.
3.12
scan increment
distance between successive data collection points in the direction of scanning
3.13
false call
reporting an imperfection when none exists
Bibliography
| 1 | Hyungtaik Lim and Taegyung Kim. Investigation of ultrasonic NDT techniques for class III HDPE piping butt-fusion joint, KSNT Conference, Changwon, Korea, 28-30 October 2015 |
| 2 | Hyungtaik Lim and Taegyung Kim. Recent Trends of NDE Technique & Associated R&D in HDPE Pipe Joints, KPVP Conference, Busan, Korea, 4-5 December 2014 |
| 3 | Byungho park, Wonnyung Heo and Hyunsang cho:"An Application of Phased Array and Time of Flight Diffraction Methods for Inspection of HDPE Butt Fusion for Nuclear Power Plants," KSNT Conference, Seoul, Korea, 23-24 October 2014 |
| 4 | PNNL Technical Letter Report 2008 Preliminary Assessment of NDE Methods on Inspection of HDPE Butt Fusion Piping Joints for Lack of Fusion |
| 5 | Munns I.J., Georgiou G.A. Ultrasonic and radiographic NDT of butt fusion welds in polyethylene pipe, Plastics Pipes IX conference, Edinburgh, UK, 18-21 September 1995 |
| 6 | Troughton M.J. Welding with integrated non-destructive examination of polyethylene pipes, Plastics Pipes XI conference, Munich, Germany, 3-6 September 2001. |
| 7 | ICONE17-75997, The use of TOFD enhancement of HDPE pipe fusion inspection, July 2009. |
| 8 | ISO/TS 16829, Non-destructive testing — Automated ultrasonic testing — Selection and application of systems |
| 9 | EN 12668-1, Non-destructive testing — Characterization and verification of ultrasonic examination equipment — Instruments |
| 10 | ASTM E3044M, Standard Practice for Ultrasonic Testing of Polyethylene Butt Fusion Joints |
| 11 | Sunwoong Choi, Pin-staking presentation, ISO/TC138/SC5/WG17 meeting, Feb. 2018, Delft |
| 12 | Ryan Wolfe, Craig Stover and Doug Munson, Status HDPE Projects, ASME Boiler & Pressure Vessel Code Meetings, May 2018, Dallas |
| 13 | JORG. WERMELINGER, Round Robin Test for NDT on PE Butt Fusion Joints: PAUT, TOFD, MW and BBBT– Final report, ISO/TC138/SC5/WG17 document N323, May 2021 |
| 14 | Troughton M.J. “The development and validation of non-destructive testing techniques for butt fusion joints in polyethylene pipes (WINDEPP). Final report”, European Commission funded project no: BES2-5611, October 2001 |